(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常の基本冷凍サイクルを構成している空気冷却器と、移動可能な潜熱蓄熱材を庫内に配設してなる蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法において、
庫内設定温度をＡ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ａと、
庫内設定温度をＡ℃よりも高い温度Ｂ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｂと、
庫内設定温度をＢ℃よりも高い温度Ｃ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｃと、
凝固点が前記温度Ａ℃より高く前記温度Ｂ℃よりも低い潜熱蓄熱材ａと、
凝固点が前記温度Ｂ℃より高く前記温度Ｃ℃よりも低い潜熱蓄熱材ｂと、
を備え、蓄熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ａ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設し、放熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｃ内に配設して運転することを特徴とする蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法。
【請求項２】
上記蓄熱運転を深夜電力使用時に設定してなることを特徴とする請求項１記載の蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法に関するものであり、特に、深夜電力等を利用して蓄熱を行い、その蓄熱エネルギーを昼間利用する蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、昼夜間の電力需要格差を軽減するために、一般に需要の少ない深夜電力を利用して基本冷凍サイクルを運転させて潜熱材を凍結させておき、昼間の電力消費がピークとなる時間帯にその蓄熱エネルギーを利用して電力消費を低減させる蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
特許文献１等で知られる従来の蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫は、例えば図２にその模式図を示すように、庫５１内に設置されている空気冷却器５２を蒸発器として通常の基本冷凍サイクルを構成してなる冷凍冷蔵設備と容器内に蓄熱剤を封入してなる潜熱蓄熱材５３を庫５１内に配置した構成になっている。
【０００４】
そして、夜間には空気冷却器５２の運転により庫５１内の温度を潜熱蓄熱材５３の凝固点(例えば、−２５℃)よりも低い、温度（例えば−３０℃位）を下げて潜熱蓄熱材５３を凍らせ、昼間の放熱運転時には潜熱蓄熱材５３で蓄積された蓄熱エネルギーを使用して空気冷却器５２の運転を停止あるいは弱め、被冷凍冷蔵物(内容物)５４に対して許される設定温度を例えば−２５℃より高い温度に設定して運転する。これにより、需要の少ない深夜に電力を使用し、電力消費がピークとなる昼間の時間帯には電力消費を少なくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２２４１２号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の冷凍冷蔵庫は、凝固点が庫内設定温度より低い潜熱蓄熱材を各庫内に１台または複数台を固定設置して、冷凍冷蔵を行っている。
【０００７】
この方法では、蓄熱運転時には放熱運転時よりも庫内の設定温度を下げる必要があり、また潜熱蓄熱材以外の被冷凍冷蔵物の温度も一旦下げなければならない。このため、必要以上に冷凍冷蔵設備の効率を低下させることになる。したがって、被冷凍冷蔵物の品質による温度管理が厳しく庫内温度を下げてはならない場合には適用できないと言う問題点があった。
【０００８】
そこで、冷凍冷蔵庫内の温度設定を変える手間を無くし、また潜熱蓄熱材以外の被冷凍冷蔵物の温度を不必要に下げずに、さらに必要以上に冷やされた被冷凍冷蔵物の熱が蓄熱として利用されずに搬出されてしまう熱ロスを防止することによって冷凍冷蔵機の効率上昇を図るとともに、昼夜間の電力需要格差を無くして平準化を図るために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、空気冷却器を蒸発器として通常の基本冷凍サイクルを構成してなる冷凍冷蔵設備と、移動可能な潜熱蓄熱材を庫内に配設してなる蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法において、庫内設定温度をＡ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ａと、庫内設定温度をＡ℃よりも高い温度Ｂ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｂと、庫内設定温度をＢ℃よりも高い温度Ｃ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｃと、凝固点が前記温度Ａ℃より高く前記温度Ｂ℃よりも低い潜熱蓄熱材ａと、凝固点が前記温度Ｂ℃より高く前記温度Ｃ℃よりも低い潜熱蓄熱材ｂと、を備え、蓄熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ａ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設し、放熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｃ内に配設して運転する蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法を提供する。
【００１０】
この運転方法によれば、蓄熱運転時、被冷凍冷蔵物は庫内に置き、各潜熱蓄熱材だけをそれぞれ潜熱蓄熱材の凝固点よりも低い温度の庫内に移して凍結させて蓄熱を行うので、潜熱蓄熱材以外の被冷凍冷蔵物までも不必要に温度を下げることがなくなる。そして、蓄熱後に放熱運転をする時には、凍結して蓄熱された各潜熱蓄熱材だけをその凝固点よりも高い庫内に移せば、その潜熱蓄熱材の蓄熱エネルギーを利用して冷凍冷蔵を行うことができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の方法において、上記蓄熱運転を深夜電力使用時に設定してなる蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法を提供する。
【００１２】
この方法によれば、需要の少ない深夜電力を利用して蓄熱し、昼間の電力消費がピークとなる時間帯にその蓄熱エネルギーを利用できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明は、蓄熱運転時に、潜熱蓄熱材以外の被冷凍冷蔵物の温度を不必要に下げることがなくなり、また必要以上に冷やされた被冷凍冷蔵物の熱が蓄熱として利用されずに、搬出されてしまう熱ロスも防止することができるので、効率の低下を防ぐことができる。さらに、温度の下げ過ぎにより被冷凍冷蔵物の品質低下を防ぐことができるので、温度管理が厳しく庫内温度を下げてはならない場合にも適用できる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、需要の少ない深夜電力を利用して蓄熱し、昼間の電力消費がピークとなる時間帯にその蓄熱エネルギーを利用できるので、昼夜間の電力需要格差の平準化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法を説明するシステム構成の一実施例を示す模式図で、(ａ)は潜熱蓄熱材が３台の冷凍冷蔵庫内を移動する手順を説明する図、(ｂ)は各運転別に各冷凍冷蔵庫内に配置される潜熱蓄熱材の種類を説明する図、(ｃ)は各潜熱蓄熱材における凝固点の一例を説明する図。
【図２】従来の蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法を説明する模式図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は冷凍冷蔵庫内の温度設定を変える手間を無くし、また潜熱蓄熱材以外の被冷凍冷蔵物の温度を不必要に下げずに、さらに必要以上に冷やされた被冷凍冷蔵物の熱が蓄熱として利用されずに搬出されてしまう熱ロスを防止することによって冷凍冷蔵機の効率上昇を図るとともに、昼夜間の電力需要格差を無くして平準化を図るという目的を達成するために、空気冷却器を蒸発器として通常の基本冷凍サイクルを構成してなる冷凍冷蔵設備と、移動可能な潜熱蓄熱材を庫内に配設してなる蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法において、庫内設定温度をＡ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ａと、庫内設定温度をＡ℃よりも高い温度Ｂ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｂと、庫内設定温度をＢ℃よりも高い温度Ｃ℃で使用する冷凍冷蔵庫Ｃと、凝固点が前記温度Ａ℃より高く前記温度Ｂ℃よりも低い潜熱蓄熱材ａと、凝固点が前記温度Ｂ℃より高く前記温度Ｃ℃よりも低い潜熱蓄熱材ｂと、を備え、蓄熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ａ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設し、放熱運転時は前記潜熱蓄熱材ａを前記冷凍冷蔵庫Ｂ内に配設するとともに前記潜熱蓄熱材ｂを前記冷凍冷蔵庫Ｃ内に配設して運転するようにして実現した。
【００１７】
以下、本発明の実施形態による蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法の一実施例を図１を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転方法を説明するシステム構成の一実施例を示す模式図で、(ａ)は潜熱蓄熱材が３台の冷凍冷蔵庫内を移動する手順を説明する図、(ｂ)は各運転別に各冷凍冷蔵庫内に配置される潜熱蓄熱材の種類を説明する図、(ｃ)は各潜熱蓄熱材における凝固点の一例を説明する図である。
【００１９】
同図において、このシステムは、３つの冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃと、各冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃ内をそれぞれ冷却する各冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃ毎に設けられた、空気冷却器１２を蒸発器とする冷凍冷蔵設備と、各冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃ内に出し入れ自在に収納可能な潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃ等で構成されており、また各冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃには内容物、すなわち被冷凍冷蔵物１３が出し入れ自在に収納される。
【００２０】
前記空気冷却器１２を蒸発器として通常の基本冷凍サイクルを構成してなる冷凍冷蔵設備は、各冷凍冷蔵庫Ａ，Ｂ，Ｃ内の温度を自由に設定できるようになっている。そして、本実施例では、図１(Ａ)に示すように、冷凍冷蔵庫Ａの庫内設定温度は−４０℃、冷凍冷蔵庫Ｂの庫内設定温度は−３０℃、冷凍冷蔵庫Ｃの庫内設定温度は−２０℃に設定してある。したがって、冷凍冷蔵庫Ａ内では被冷凍冷蔵物１３を−４０℃で保存することができ、冷凍冷蔵庫Ｂ内では被冷凍冷蔵物１３を−３０℃、冷凍冷蔵庫Ｃ内では−２０℃でそれぞれ保存することができるようになっている。勿論、これらの庫内の温度は、必要に応じて自由に設定できるものである。
【００２１】
前記潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃは、例えば容器内に潜熱蓄熱剤を封入してなるものである。なお、これら各潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃの凝固点は、本実施例では図１(Ｃ)に示すように、潜熱蓄熱材ａは−３５℃、潜熱蓄熱材ｂは−２５℃、潜熱蓄熱材ｃは−１５℃に設定してある。また、これらの潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃも、潜熱蓄熱剤をの種類等を変えることにより、その凝固点を変えたものを使用することができる。
【００２２】
そして、図１(Ｂ)に示すように深夜の蓄熱運転時(蓄熱モード時)、潜熱蓄熱材ａは冷凍冷蔵庫Ａ内、潜熱蓄熱材ｂは冷凍冷蔵庫Ｂ内、潜熱蓄熱材ｃは冷凍冷蔵庫Ｃ内にそれぞれ収容配置され、深夜電力を利用して凍結させ蓄熱を行う。
【００２３】
同じく図１(Ｂ)に示すように、反対に昼間の所定の蓄熱利用運転時(放熱モード時)、潜熱蓄熱材ａは冷凍冷蔵庫Ｂ内、潜熱蓄熱材ｂは冷凍冷蔵庫Ｃ内、潜熱蓄熱材ｃは図示しない他の冷凍冷蔵庫内にそれぞれ収容配置される。なお、前記他の冷蔵庫の設定温度は−１５℃より高い温度である。そして、冷凍冷蔵庫Ｂは潜熱蓄熱材ａの−３５℃の冷熱源を利用して庫内を冷却し、冷凍冷蔵庫Ｃは潜熱蓄熱材ｂの−２５℃の冷熱源を利用して庫内を冷却し、前記他の冷凍冷蔵庫は潜熱蓄熱材ｃの−１５℃の冷熱源を利用して庫内を冷却する。
【００２４】
したがって、本実施例のようにして運転することにより、蓄熱運転時、各潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃだけを被冷凍冷蔵物１３の設定温度よりも低い冷凍冷蔵庫内に移して潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃを凍結させて蓄熱を行うので、潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃ以外の被冷凍冷蔵物１３までも不必要に温度を下げることがなくなる。また、必要以上に冷やされた被冷凍冷蔵物の熱が蓄熱として利用されずに、搬出されてしまう熱ロスも防止できる。さらに、設定温度を変える手間が無くなるとともに、温度の下げ過ぎにより被冷凍冷蔵物の品質低下を防ぐことができるので、温度管理が厳しく庫内温度を下げてはならない場合にも適用できる。
【００２５】
そして、蓄熱後に放熱運転をする時には、蓄熱された各潜熱蓄熱材ａ，ｂ，ｃだけをその凝固点よりも高い冷凍冷蔵庫内に移して、その潜熱蓄熱材の蓄熱エネルギーを利用して冷凍冷蔵を行うことができるので、通常冷却運転に比べて使用電力を少なくすることができる。また、放熱モード時、必要によっては空気冷却器１２を蒸発器として通常の基本冷凍サイクルを構成してなる冷凍冷蔵設備の運転と併用しても良く、この場合でも少ない使用電力で運転することができる。これにより、昼夜間の電力需要格差の平準化に寄与できる。
【００２６】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。即ち、例えば、本発明は叙述したように、潜熱蓄熱材としてａ，ｂ，ｃを使用し、そして、冷凍冷蔵庫もＡ，Ｂ，Ｃを使用したものについて記述しているが、潜熱蓄熱材が前記ａ，ｂ，ｃと異なる他の潜熱蓄熱材を使用し、且つ、前記Ａ，Ｂ，Ｃの冷凍冷蔵庫と異なる他の冷凍冷蔵庫を追加しても本発明と本質的に全く同一であり、本発明が之等追加されたものにも及ぶことは当然である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、深夜電力等を利用して蓄熱を行い、その蓄熱エネルギーを昼間利用する蓄熱を併用した冷凍冷蔵庫の運転以外、例えば同じ昼間内での電力需要格差の低減にも応用できる。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ〜Ｃ    冷凍冷蔵庫
ａ〜ｃ    潜熱蓄熱材
１２      空気冷却器
１３      被冷凍冷蔵物(内容物)
５１      庫
５２      空気冷却器
５３      潜熱蓄熱材
５４      被冷凍冷蔵物(内容物)
【図１】
0005188613.tif 000002
【図２】
0005188613.tif 000003